張蕾

（中安聯(lián)合煤化有限責任公司， 安徽 淮南 232000）

丙烯循環(huán)壓縮機PK301為往復活塞式壓縮機組，屬于容積式壓縮機，是使一定容積的氣體順序地吸入和排出封閉空間提高靜壓力的壓縮機。壓縮機氣缸與活塞間、活塞桿與密封填料間均采用非接觸式迷宮密封，可做到排氣無油且對介質(zhì)無污染[1]。該壓縮機是液相本體法雙環(huán)管聚丙烯工藝的關鍵節(jié)能降耗設備，主要作用是回收低壓閃蒸系統(tǒng)的丙烯混合氣。如果PK301頻繁停車，不但嚴重影響裝置的安全平穩(wěn)生產(chǎn)，且聚丙烯產(chǎn)品單耗將增大，單位產(chǎn)品的成本將顯著增加。

1 工藝流程簡介

丙烯循環(huán)壓縮機PK301在聚丙烯工藝中的工藝流程如圖1。

圖1 丙烯循環(huán)壓縮機PK301工藝流程示意圖

含少量丙烯單體的聚合物進入袋濾器F301后，丙烯氣和聚丙烯進一步閃蒸分離。聚合物從F301底部進入汽蒸單元，而低壓丙烯氣從頂部排出，經(jīng)過安全過濾器F302過濾后進入丙烯洗滌塔T302。T302底部裝有白油，在T302的油洗作用下，頂部出來的丙烯氣進入壓縮機油氣分離罐分離后進入PK301機組，經(jīng)過PK301的兩級壓縮增壓，然后送至高壓丙烯回收系統(tǒng)回收利用。

2 PK301運行中的問題

PK301在運行過程中出現(xiàn)的主要問題有：(1)機組入口的錐形過濾器被細粉堵塞，導致入口壓力低報停機。(2)閥片、閥座及氣缸內(nèi)粘結(jié)很多細粉，導致閥片閉合不嚴，進而導致壓縮機一、二級出口溫度偏高，帶粉嚴重時還造成PK301閥片斷裂、閥座密封面磨損，最終導致壓縮機振動超標而聯(lián)鎖停機。(3)壓縮機內(nèi)部刮油環(huán)和活塞桿的刮磨密封不理想，導致潤滑油泄漏，油位低報連鎖停車。(4)設備自身的質(zhì)量性能不達標。

3 PK301運行影響因素分析

3.1 細粉的產(chǎn)生

聚丙烯細粉產(chǎn)生的原因主要有：(1)催化劑種類的影響：聚丙烯載體型催化劑主要有四種生產(chǎn)方法：高速攪拌法、噴霧法、毛細管擠出法和復合載體法[2]。催化劑生產(chǎn)工藝和載體的強度不同，催化劑的粒徑分布就不同，催化劑的形態(tài)決定聚合物的形態(tài)，催化劑的細粉多生產(chǎn)的聚合物細粉就多。(2)工藝控制參數(shù)的影響：預聚合反應的程度控制不好，三乙基鋁、給電子體加入量過大或過小，催化劑配置不均勻和丙烯精制效果不理想均會導致細粉的產(chǎn)生。

3.2 F301、F302濾袋破損

F301濾袋的作用是過濾低壓丙烯氣攜帶的細粉，防止細粉進入壓縮機。如果F301反吹氣壓力太高或操作失誤，導致汽蒸罐蒸汽反竄至F301，蒸汽會與F301內(nèi)少量未反應的三乙基鋁反應并放出大量熱，若F301仍使用纖維濾袋，則容易將濾袋燒壞，此時丙烯夾帶大量的細粉進入F302，造成F302濾芯堵塞，無法起到過濾聚丙烯細粉的作用，嚴重影響T302洗滌效果，會導致細粉被帶入PK301機組。

3.3 T302洗油效果差

T302主要作用是通過白油的洗滌，將丙烯混合氣中夾帶聚丙烯細粉和三乙基鋁粉末洗滌下來并殘留在塔底，使得干凈的丙烯氣從T302頂出來，進入PK301。當T302洗滌效果差時，容易造成細粉及夾帶三乙基鋁的白油進入壓縮機組，導致機組內(nèi)帶粉、帶油嚴重。

3.4 易損件質(zhì)量問題

閥片和彈簧等是往復活塞式壓縮機主要的易損件，其性能的好壞對壓縮機運行有很大影響。壓縮機運行中可能會由于閥座密封面精度達不到要求，導致流量不足；閥座裝配高度不夠，尺寸不齊，給裝配帶來難度，進而產(chǎn)生異常的振動和噪聲，導致故障；入口氣閥壓力套、頂閥器加工誤差較大，氣閥動作不到位，導致壓縮機出口壓力超高停車。閥片材質(zhì)較差，特別是塑料閥片，在壓縮機二級入口交變溫度（30～100℃）和高壓及介質(zhì)高速沖刷下，其閥片極易損壞，平均壽命不超過半個月，且在二級出口容易斷裂[3]。

4 應對措施

(1)優(yōu)化催化劑配置操作，精確控制配置溫度，延長催化劑充填前攪拌時間。合理控制三乙基鋁和給電子體的流量，催化劑收率最高時的三乙基鋁流量為最佳流量，在保證產(chǎn)品質(zhì)量合格的情況下將等規(guī)度控制在質(zhì)量指標下限以減少細粉的產(chǎn)生。保證預聚合的反應程度，適當提高預聚合的反應溫度和停留時間。

(2)機組入口錐形過濾器增加備臺，便于切出清理。F301、F302采用雙層不銹鋼絲濾網(wǎng)，可以有效防止三乙基鋁燒破濾袋。增加過濾網(wǎng)的目數(shù)，提高過濾精度，防止細粉過濾不徹底。

(3)對T302定期分析，定時換油，保證洗滌效果。保證洗滌油中三乙基鋁濃度在5%(wt)以下。確保洗滌油泵的回流量，保證工藝氣體干凈，防止細粉等雜質(zhì)進入機組?？刂芓302油溫在40℃左右，防止油溫太低而黏度大，洗滌效果不好。

(4)在機組內(nèi)部退油線上加排放線，當其帶油嚴重，頻繁排油時，應加強操作維護，盡量將其退至廢油罐，防止重質(zhì)烴組分油品在系統(tǒng)中循環(huán)積聚。

(5)加強備品備件和質(zhì)量管理，對壓縮機易損件應準備充足的備件，定期清洗更換過濾網(wǎng)及PK301機組閥片和彈簧等易損件。對備件的質(zhì)量嚴格把關，如壓縮機二段溫差變化、氣體壓力和流速均較大，氣閥閥片應采用強度高、抗疲勞性能強的材料。

5 結(jié)論

經(jīng)過以上優(yōu)化措施，可以有效提升丙烯循環(huán)壓縮機PK301的運行穩(wěn)定性，減少因該機組頻繁停車導致的產(chǎn)品單耗增加、丙烯排放導致的環(huán)保問題發(fā)生。

◆參考文獻

[1] 安定綱. 往復式壓縮機技術問答[M].北京：中國石化出版社，2005.

[2] 洪定一. 聚丙烯—原理、工藝與技術[M].北京：中國石化出版社，2005.

[3] 姜建軍，劉沛義. 聚丙烯裝置壓縮機PK301長周期運行探討[J].現(xiàn)代化工，2014，34(3)：115-117.